TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnolóico Tecnolóico !e Ciu!"! M"!e#o
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD MADERO DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA SINTESIS Y OPTIMIZACIÓN DE PROCESOS UNIDAD 3 EVA EVALUACIÓN ECONÓMICA DE PROCESOS
INTEGRANTES:
No. CONTROL:
Del Ángel Santiago Ree!a
"#$%$%&$
Gon'(le' Ga)!*a +a',in Eli'aet-
"#$%$%
P/)e' 0e)n(n1e' Ale2an1)o
"#$%"345
+6()e' Ma)t*ne' Daniela 7en1oleen
"# $ % " 8
P)o9eo)a: D)a. R6t- Z. 1el Ángel Al1ana 0o)a)io: L6ne a ;ie)ne <"":$$ = "3:$$ -).>
ÍNDICE GENERAL Contenido
Página
Índice de figuras
ii
Índice de tablas
ii
Introducción
1
Marco Teórico
2
1. Evalua Evaluació ción n económ económica ica de de proceso procesoss 1.1.Concep 1.1. Conceptos tos básicos 1.1.1. 1.1.1. Ingres Ingresos os brutos brutos 1.1.2. 1.1.2. Benefi Beneficio cio neto neto
Ejemplo
2 2 3 3 3 3 " " # # # ' ( * + 1, 1, 13 1# 1' 1( 1( 1* 1+ 2, 2"
i!liogra"#a
2#
1.1.3. 1.1.3. Estimación Estimación de costos 2. Tcnic Tcnicas as de anális análisis is económ económico ico de proce procesos sos 2.1.Criterios para la evaluación económica de procesos 2.1.1. 2.1.1. Tasa de de retorno retorno 2.1.2. 2.1.2. Benefi Beneficio cio e!tra e!tra 2.1.3. 2.1.3. Tiempo Tiempo de recuperac recuperación ión de capital capital 3. Estima Estimació ción n de la inver inversió sión n de capita capitall 3.1.Capit 3.1. Capital al de inversión inversión 3.2.Capital fi$o de inversión 3.3.Capit 3.3. Capital al de traba$o traba$o 3.".Índic 3.". Índice e de costos 3.#.Capital invertido e inmovili%ado & capital circulante 3.'. Impuestos e!igidos por el gobierno 3.(.)lu$o de fondos para la operación industrial ". -todos -todos de evaluación evaluación de las oportunidades oportunidades de inversión inversión ".1.a inversión de capital ".2.El coste de producción del producto #. Estimación Estimación de costos costos de inversió inversión n & operación operación #.1.1. #.1.1. -todo -todo de de ang ang #.1.2. #.1.2. -todo -todo de /ut0r /ut0rie ie #.1.3. #.1.3. -todo -todo de de ill ill
1
ÍNDICE DE $IG%RA& )igur a 1 2 3 "
ágina esglose del capital fi$o iagrama sencillo de flu$o monetario en una planta 4u5mica. iagrama sencillo de flu$o monetario en una planta 4u5mica. iagrama mostrando el flu$o de efectivo para operaciones
' 11 13 1#
industriales.
ÍNDICE DE TALA& Tabla 1 2 3 " # '
Tanto por ciento de impuestos recisión de estimación de inversiones. )actores de módulos )actor de material Tipo de proceso reparación del sitio & servicios
ágina 11 1* 1+ 21 22 22
2
%NIDAD '( E)AL%ACI*N EC+N*MICA DE PR+CE&+&( INTR+D%CCI*N El dise6o de una planta debe presentar un proceso capa% de operar en condiciones tales 4ue lleve a la obtención de una utilidad. Como la ganancia neta significa el ingreso total menos todos los gastos7 es esencial 4ue el ingeniero 4u5mico tenga un claro conocimiento de los diversos tipos de costos 4ue intervienen en los procesos de producción. Están los gastos directos & los indirectos. Entre los gastos directos están los correspondientes a las materias primas7 mano de obra & e4uipos. Entre los indirectos están por e$emplo los correspondientes a salarios del personal de administración & costo de distribución del producto. ara todo proceso industrial es necesario invertir capital & la determinación de la inversión necesaria constitu&e una parte importante del pro&ecto de la planta. ara cual4uier proceso7 la inversión total consiste en inversión de capital fi$o para ad4uirir e instalar los e4uipos destinados al proceso7 con todos los servicios au!iliares necesarios para el funcionamiento del proceso completo más el capital de traba$o7 4ue está formado por el dinero necesario para la operación de la planta 8para el pago de salarios7 mantener un stoc9 de materias primas & mane$ar otras situaciones 4ue re4uieran disponer de dinero en efectivo:. a relación entre el capital de traba$o & la inversión total var5a para diferentes compa65as7 pero la ma&or5a de las plantas 4u5micas utili%an un capital de traba$o 4ue representa entre el 1, & el 2,; de la inversión total. Este porcenta$e puede llegar al #,; o más en el caso de las empresas 4ue producen bienes de consumo estacional7 debido a la gran cantidad de ellos 4ue debe mantenerse en depósito durante apreciables per5odos de tiempo. or lo tanto7 al anali%ar los costos industriales7 se deben tener en cuenta los costos debidos a la inversión de capital7 los costos de producción & los gastos generales7 inclu&endo los impuestos a las ganancias.
1
MARC+ TE*RIC+ ,( Principio- de e.aluación económica ,(,(Concepto- !á-icoEn la industria 4u5mica una compa65a no gasta dinero si no posee ra%ones suficientes 4ue le permitan predecir 4ue este gasto le a&udará a ma!imi%ar sus resultados financieros. ara me$orar su rentabilidad las empresas 4u5micas gastan grandes cantidades de dinero en investigación7 mantenimiento7 sustitución de e4uipos vie$os u obsoletos. Construcción de nuevas instalaciones & otras muc0as actividades. a e!periencia de muc0os a6os 0a ense6ado a los directivos de las empresas 4ue estos gastos pueden transformarse en ma&ores beneficios al poco tiempo de 0aberlos efectuado. El criterio con el 4ue se $u%ga el valor de los gastos es su estimada contribución a los beneficios económicos de la compa65a. Cada pro&ecto se somete a una evaluación tcnica & económica. En la evaluación económica se aplican los mismos principios generales tanto si el problema es la elección entre varios pro&ectos de una nueva planta7 como se trata del pro&ecto de sus diversos componentes individuales 8manteniendo el mismo criterio económico para todos ellos: o de la tcnica de traba$o más rentable para plantas e!istentes as consideraciones generales 4ue conforman el marco en el 4ue pueden tomarse las decisiones son sencillas. En muc0os casos7 los cálculos basados en estos principios pueden 0acerse con un considerable grado de e!actitud7 pero no en otros. En el 4ue0acer de una empresa comercial pueden 0aber demasiados 0ec0os intangibles 4ue no permitan un análisis e!acto. En estos casos el $uicio puede ser intuitivo pero basado en una larga e!periencia en un minucioso análisis. <1= >n proceso industrial 8o nuevo proceso: solo tiene estabilidad en el mercado si su aspecto económico es favorable. odemos identificar tres tipos de niveles para el dise6o de un proceso? 1. ise6o preliminar. @e toma información básica del pro&ecto7 con dise6os apro!imados & escenarios económicos simples7 para llegar a un diagnostico preliminar sobre el potencial económico del proceso. Tomar la decisión rápida de 2
continuar con el pro&ecto7 si e!iste un potencial favorable7 o terminarlo & no invertir tiempo adicional en l si es claro 4ue el proceso no tiene perspectivas económicas ra%onables. 2. Estudio de preAinversión. El panorama promisorio del proceso amerita un dise6o más elaborado & un análisis económico más riguroso7 con estimaciones de inversiones más confiables & costos de operación más desglosados. 3. ise6o final o ingenier5a de detalle. as estimaciones económicas a este nivel son las más e!actas 4ue se pueden tener para la etapa de dise6o del proceso7 & constitu&en los me$ores pronósticos de lo 4ue se espera durante la operación comercial del proceso.
,(,(,( Ingre-o- !rutoas operaciones comerciales implican la venta de un producto a los clientes a un precio s. or lo tanto los cobros anuales del productor 8vendedor: serán igual a s7 donde s es el precio de venta en dólaresDlibra & la cantidad en libras vendida al a6o. El productor tiene un coste de producción c7 4ue representa lo 4ue le cuesta al productor las materias primas7 los servicios 8vapor7 agua de refrigeración7 energ5a elctrica & otros:7 el mantenimiento de los e4uipos de la planta & la mano de obra & supervisión. <2= El costo c no inclu&e por tanto amorti%aciones ni impuestos. uego? R= sQ −cQ
Ecuación 1.1
onde F ingresos brutos del vendedor en dólaresDa6o 8no se inclu&e ninguna deducción por amorti%aciones o impuestos:.
,(,(/( ene"icio neto El beneficio neto es sencillamente el beneficio bruto menos los impuestos & la amorti%ación. Es la cantidad de dinero 4ue 4ueda despus de 4ue a los ingresos por ventas se 0a deducido los costes7 la amorti%ación & los impuestos.
,(,('( E-timación de co-to-( El dise6o de una planta debe presentar un proceso 4ue sea capa% de operar ba$o condiciones con las cuales se obtendrá un beneficio. ado 4ue el beneficio neto es igual al total de ingresos menos todos los gastos7 es esencial 4ue el ingeniero 4u5mico sea consiente de los diferentes tipos de costos involucrados en el proceso de manufactura.
3
/( T0cnica- de análi-i- económico de proce-oara establecer una actividad económica se re4uiere de una inversión. G cambio de esa inversión se obtienen ingresos en forma de ventas. a inversión re4uerida puede descomponerse en una inversión fi$a7 I ) & un capital de traba$o o circulante. I H? I = I F + I W
Ecuación 2.1
onde Ic es la inversión total7 I ) inclu&e la inversión o capital inmovili%ado en componentes del proceso7 tales como columnas7 reactores7 bombas7 etc.7 & el capital de traba$o o circulante representa la cantidad 4ue se estipula para mantener la operación del proceso ba$o variaciones en la disponibilidad de insumos. G su ve%7 la inversión fi$a se puede dividir en dos partidas I F = I E + I Ecuación 2.2 A
onde IE se refiere a los componentes principales del proceso7 mientras 4ue I G inclu&e la inversión en e4uipo au!iliar tal como generadores de vapor7 torres de enfriamiento7 etc. El costo de operación de un proceso puede evaluarse por unidad de tiempo 8Da6o:7 o por unidad de producción 8DJg:. Este concepto inclu&e los costos asociados con la inversión7 los costos variables & los costos de mano de obra? 2.3 C =a I F +Ecuación b MP + c E + d MO − p SP onde?
C K costo de operación del proceso a factor 4ue considera gastos anuales 8regal5as7 mantenimiento7 etc.7: bA costo unitario de cada materia prima 8-: cA costo del servicio E d -LA es costo de mano de obra pA precio de cada subproducto @
/(,(Criterio- para la e.aluación económica de proce-o@e establecen algunos criterios para comparar alternativas en una base económica.
/(,(,( Ta-a de retorno(
4
a tasa de retorno o de recuperación es una de las medidas más usadas para medir la rentabilidad de un proceso. @e define como el beneficio neto dividido por la inversión total del proceso? P ROI = Ecuación 2." I
ara 4ue una alternativa tenga atractivo7 LI debe ser ma&or 4ue un valor m5nimo establecido por la compa65a ROI > imin
a tasa de recuperación m5nima se establece en base a situaciones económicas en el mercado & en función del riesgo 4ue implica la operación industrial considerado. >n valor base lo establecer5a la tasa de rendimiento 4ue ofrece un sistema bancario en ese momento.
/(,(/( ene"icio e1tra El beneficio adicional con respecto al beneficio m5nimo establecido por la compa65a es otro criterio 4ue puede usarse para evaluar alternativas? 2.# V = P −iEcuación min I @i LI es ma&or 4ue la recuperación m5nima se cumple7 entonces M será positiva7 lo cual establece el re4uisito para factibilidad económica usan do este criterio7 MN, ebe aclararse 4ue no necesariamente la alternativa con ma&or LI tendrá ma&or beneficio e!tra. El lector debe 0acer un análisis de esta situación para corroborar este aspecto.
/(,('( Tiempo de recuperación de capital( El tiempo de recuperación de capital representa el tiempo 4ue tardar5a el inversionista en recuperar todo su capital en el caso 0ipottico de 4ue todas las utilidades se usaran e!clusivamente para ese fin? TR=
I 2.' P +Ecuación eI
5
onde T es el tiempo de recuperación.
'( E-timación de la in.er-ión de capital a estimación del capital inmovili%ado7 resulta más comple$a. ebe determinarse el coste de la planta desde el momento en 4ue la idea es concebida 0asta la puesta en marc0a de misma. or ello deben tenerse en cuenta diversos trminos7 desde la obra civil 0asta el coste de ingenier5a7 pasando por el valor del e4uipo. ara este fin suele dividirse el coste del capital inmovili%ado en costos directos e indirectos7 es decir7 inversiones 4ue redundan en elementos f5sicos concretos7 & otras necesarias para las anteriores7 pero 4ue no se traducen en una realidad f5sica <)igura 1=. a estimación de la inversión permite decidir la viabilidad de un pro&ecto7 pero obliga a elegir un licenciante determinado7 a4ul cu&o proceso resulte más rentable en las circunstancias particulares de la planta a construir. Ltro fin de la estimación es servir como base para conseguir financiación o7 tambin7 obtener permisos & a&udas gubernamentales &7 en definitiva7 ser el primer presupuesto para la construcción. e lo e!puesto anteriormente7 se deduce la importancia 4ue la estimación económica tiene dentro del desarrollo de un pro&ecto. ic0a estimación7 sobre todo en fases preliminares7 se le encomienda con frecuencia al ingeniero de procesos o de planta7 4ue debe disponer a tal fin de los conocimientos & 0erramientas necesarios para poder obtener cifras con suficiente precisión. <1=
6
Equipos C. directos
Materiales
Instrument o Electricida d
Montaje
Tuberias !bra Ci"il ubcontrat o Capital Fijo Contin%enc ia
Estructuras #islamient o $intura
&icencias C. indirecto Transporte In%enieria
$igura ,. Desglose del capital fijo.
'(,(Capital de in.er-ión El capital de inversión es la cantidad de dinero re4uerida para la construcción de una nueva planta o la modificación de una e!istente 8Turton 1++*:7 & es producto de la suma del capital fi$o de inversión & el capital de traba$o El primero se refiere al costo asociado con la construcción de la planta con todos los componentes necesarios para su operación <"= el segundo involucra los costos re4ueridos para iniciar la operación de la planta & financiar los primeros meses antes de 4ue las ganancias por las ventas del producto <3=
'(/(Capital "ijo de in.er-ión @e subdivide en costo directo e indirecto. El costo directo inclu&e todos los gastos 4ue están relacionados con la instalación de la planta? Equipo. El costo del e4uipo es la parte más importante de la estimación del capital fi$o por4ue representa entre el 1# & el ",; de ste además7 un primer cálculo de los demás componentes del gasto directo se basa en el uso de porcenta$es respecto del
'
costo del e4uipo. or e$emplo. el costo de instalación 8inclu&endo pintura & aislamiento: se sabe 4ue representa entre el 2# & el ## ; del costo del e4uipo. Envío del equipo hasta la planta. a compra del e4uipo por 1, general se 0ace Olibre a bordoO. lo 4ue significa 4ue el comprador debe pagar el env5o. cu&o costo depende del peso & tama6o del e4uipo. la distancia de traslado & el mtodo de transporte 8camión7 barco7 avión7 etc.:. Instalación del equipo . Inclu&e el costo de la mano de obra. soportes7 plataformas & otros factores relacionados con de$ar el e4uipo listo para su operación. Instrumentación & controles. epende del nivel de control re4uerido en la planta. os instrumentos7 su instalación7 softPare7 e4uipo au!iliar & materiales involucran el ma&or porcenta$e de este gasto. Tuberías . Este gasto es el segundo en importancia por4ue representa7 de acuerdo con eters <"= & el 2, ; del capital fi$o7 inclu&e la mano de obra7 válvulas7 tuber5as7 soportes7 entre otros. Sistemas eléctricos . Está integrado por el cableado7 iluminación7 paneles de control7 motores7 mano de obra7 entre otros. Edificios. Lficinas7 talleres7 laboratorios7 almacenes7 etc.7 inclu&endo la mano de Lbra7 materiales7 plomer5a7 iluminación7 calefacción7 ventilación7 etc. ejoras del sitio. @on los costos relacionados con cercas7 caminos7 ban4uetas7 estacionamientos7 $ardines7 etc. Servicios au!iliares. as instalaciones para proveer los servicios au!iliares de la planta 8vapor. agua. energ5a. aire comprimido. combustible7 etc.: as5 como las instalaciones de seguridad 8bomberos:7 tratamiento de desec0os7 primeros au!ilios & cafeter5a están incluidas en este rubro. Terrenos. En muc0os casos7 el terreno no se considera dentro del capital fi$o de inversión. El costo indirecto se refiere al costo de los factores 4ue no están directamente relacionados con la instalación de la planta? Ingeniería " supervisión. Está constituido por el costo de dise6o e ingenier5a7 el uso de softPare7 planos7 contabilidad7 comunicaciones7 viáticos7 entre otros. #uestiones legales esultan de la compra del terreno7 del e4uipo7 de los contratos para construir7 & de otros trámites gubernamentales7 ambientales & de seguridad. $astos de #onstrucción. Involucra los gastos por la compra & lenta de 0erramientas & ma4uinaria7 mano de obra7 impuestos7 seguros7 & otros gastos relacionados con la construcción.
%onorarios de contratistas
(
#ontingencias. Tormentas7 inundaciones7 accidentes de transporte7 aumento sQbito de precios7 0uelgas7 cambios en dise6o7 errores de estimación & otros eventos inesperados 0acen necesario tener un gasto para contingencias <"=.
'('(Capital de tra!ajo Es el capital se re4uiere para financiar el primer mes de operación de la planta una ve% 4ue sta &a se encuentra instalada & lista para operar en rgimen normal. Está compuesto por el capital necesario para cubrir los salarios7 prdidas en l5neas & e4uipos7 defectos de dise6o 4ue deben solucionarse7 falla de instrumentos7 necesidad de e4uipos adicionales7 compra de las materias primas7 cuentas por pagar7 impuestos7 etc. El capital de traba$o se recupera cuando se cierra la planta al final de la vida del pro&ecto. <3= Clasificación de las estimaciones del costo capital E!isten # clasificaciones? Estimación de orden de magnitud . @e basa en la información tomada de plantas previamente construidas. El costo se a$usta de acuerdo con la capacidad de la planta & la inflación. Rnicamente se re4uiere un diagrama de blo4ues del proceso. a e!actitud de la estimación es de A2,; a SA",; Estimación de estudio. Emplea una lista de los e4uipos más importantes usados en el proceso7 es decir7 bombas7 compresores7 turbinas7 columnas7 intercambiadores & calderas. @e 0ace un dimensionamiento apro!imado para calcular el costo de los e4uipos mencionados & se estima el capital de inversión usando porcenta$es basados en esos costos. @e necesita un diagrama de flu$o del proceso 8):. a estimación tiene una e!actitud de entre A2,; & S3,; Estimación preliminar de dise6o @e 0ace un dimensionamiento más preciso de los e4uipos 4ue en la estimación de estudio & se inclu&en las estimaciones de tuber5as7 instrumentación & re4uerimientos elctricos7 as5 como de servicios au!iliares. @e emplea el )7 diagramas de elevación & un plano preliminar de la planta. a e!actitud var5a de A1# a S2#;. Estimación definitiva e4uiere especificaciones para todos los e4uipos7 servicios au!iliares7 instrumentación & servicios elctricos. @e necesita el ) final7 diagramas de elevación7 el plano de la planta & el diagrama preliminar de tuber5as e instrumentación 8UI:. Tiene entre A(; & S1#; de e!actitud.
)
Estimación detallada. para 0acer la estimación es necesario contar con la ingenier5a completa del proceso & todos los servicios. @e re4uieren coti%aciones de parte de vendedores para los e4uipos & art5culos más caros. )inali%ando la estimación detallada la planta puede pasar a la etapa de construcción. ara 0acer la estimación se necesitan el ) & UI finales7 as5 como los diagramas de elevación. el plano de la planta & los isomtricos de tuber5as. El rango de e!actitud está entre A"; & S';.
'(2(Índice de Co-toebido a 4ue los costos usados para 0acer estimaciones no son válidos para cual4uier tiempo por el aumento en los precios a causa de la inflación7 es necesario usar un mtodo para a$ustar los precios al tiempo re4uerido. >na forma de 0acer este a$uste es usando el 5ndice de costos7 4ue es un nQmero 4ue muestra la relación entre el precio de un bien en un tiempo OtO & el precio del mismo bien en un tiempo base7 @i se conoce el costo en una fec0a determinada7 el costo presente puede determinarse por la siguiente fórmula? Costo presente =Costo pasado (
Valor presente delíndice decostos Valor del índicecuandoel costo es conocido
)
Ecuación 3.1 os 5ndices de costos pueden usarse para dar una estimación general7 pero ningQn 5ndice toma en cuenta todos los factores7 tales como avances tecnológicos espec5ficos o condiciones
locales.
os
5ndices
más
comunes
permiten
una
estimación
apro!imadamente correcta si el periodo del tiempo involucrado es menor de 1, a6os.
'(3(Capital in.ertido en inmo.ili4ado 5 capital circulante a compa65a productora debe invertir una cantidad de dinero I para la compra e instalación de e4uipo e instalaciones 8inmovili%ado: necesarias para producir. ado 4ue las plantas 4u5micas pueden construirse rápidamente7 este dinero se gasta en dos o menos a6os. Vormalmente esto no representa más 4ue una pe4ue6a parte de la vida del pro&ecto. Gdemás de I7 se necesita una cantidad I P denominada capital circulante. Esta es la cantidad de dinero invertida en materias primas7 productos intermedios & finales7 deudores & ca$a necesaria para poder funcionar. El capital invertido en e4uipos e instalaciones au!iliares o no productivas tales como los servicios au!iliares 8OutilitiesO:7 tanto pueden incluirse como no7 como una parte de I7 depende del procedimiento contable 4ue se utilice <3=. 1*
'(6(Impue-to- e1igido- por el go!ierno os ingresos brutos de una compa65a7 menos una cantidad 4ue se descuenta para la amorti%ación de los e4uipos e instalaciones sufren una fuerte imposición fiscal por parte del gobierno federal de los Estados >nidos & una más bien principios de evaluación económica dbil por parte de los gobiernos de los Estados & G&untamientos donde la compa65a negocia o posee bienes. os impuestos federales son altos7 & dependen de la pol5tica económica de la Gdministración7 de la situación pol5tica interior & mundial & del tipo de negocio a 4ue se dedica la empresa. El cálculo e!acto de los impuestos federales es tan minucioso & comple$o 4ue casi todas las compa65as emplean especialistas en impuestos dedicados completamente a los problemas fiscales de su empresa. Evidentemente para una compa65a cu&as ventas asciendan a muc0os millones7 un pe4ue6o tanto por ciento de a0orro en los impuestos puede ascender a cientos de miles de dólares. Este 0ec0o es suficientemente importante para influir de una manera sustancial en las pol5ticas & estrategias de la empresa. Consecuentemente pues7 los problemas fiscales con todas sus derivaciones configuran virtualmente un campo de gran importancia & sensibilidad. En un análisis preliminar de un nuevo pro&ecto ser5a fQtil e impracticable calcular detalladamente los impuestos 4ue se espera se tendrán 4ue pagar. En 1+(, los tantos por ciento de impuestos federales para las compa65as fueron los 4ue figuran en la Tabla 1.
Ta!la ,( Tanto por ciento de impuestos Impue-toImpue-to- normale- 8-o!re ingre-o- !ruto- 9 amorti4acione-: &o!reta-a- 8-o!re ingre-o- !ruto- ;/3 <<< dólare-; amorti4acione-: 8un impue-to -o!re lo- ingre-o- !ruto- -uperiore- a /3 <<< dólare-:
7 22 2'
Es evidente 4ue dado 4ue 2# ,,, dólares es una cantidad pe4ue6a en comparación con la base imponible 8e!cepto para las compa65as mu& pe4ue6as:7 los impuestos federales pueden tomarse como el "*; de los ingresos brutos menos las amorti%aciones.
11
os impuestos de los Estados & locales pueden tomarse como el 3; de la base imponible. or comodidad en los cálculos apro!imados 4ue se utili%an en las evaluaciones es suficiente utili%ar un porcenta$e del #,; o la mitad de la diferencia entre los ingresos brutos & las amorti%aciones <)igura 2=
$igura /( Diagrama sencillo de flujo monetario en una planta química. os ingresos despus de impuestos7
R — ( R — dI ) t
retornan a la compa65a.
abitualmente se dividen en dos partes? 1. >na parte 4ue corresponde a los beneficios despus de impuestos 4ue se destina a la recuperación del capital7 eI7 donde e es la fracción de capital 4ue se recupera cada a6o. Esta cantidad la decide la propia compa65a & normalmente se basa en una vida estimada del pro&ecto de n a6os. 2. El resto7 beneficio neto7 4ue será R — ( R — dI ) t — eI & 4ue tambin retorna a la compa65a. a dirección de la compa65a utili%a el beneficio neto para pagar los dividendos a las acciones preferentes & ordinarias7 & formar un fondo 8beneficios retenidos o reservas ganadas:7 4ue pueda utili%arse para posteriores inversiones de capital. En muc0os casos estos dos flu$os no se separan7 figurando $untos en el concepto global de fondos de la compa65a. En la )igura 2 el beneficio bruto se calcula antes de 4ue @e 0aga ningQn descuento para amorti%ación. En muc0os te!tos & en muc0os e$emplos de cálculos económicos @e inclu&e la amorti%ación como gasto en el coste del producto. Es costumbre el incluir en el 12
listado de las diferentes clases de coste7 una de amorti%ación 4ue se suma al coste total de producción. e este modo cuando se utili%a el costo del producto en los diferentes cálculos &a se inclu&e la amorti%ación. Este mtodo es correcto & sencillo & determina un precio base de venta para el producto. Cuando se inclu&e la amorti%ación en el coste del producto7 el monetario de la )igura 1 se modifica pasando a ser el de la )igura 2 @e puede ver la e4uivalencia de los dos mtodos7 as5 como el especial significado de dl utili%ando algo de álgebra sencilla. R= sQ −Ecuación cQ 3.2
Ecuación 3.3
R ! = sQ −c ! Q
Ecuación 3." c " =c + dl / Q
Ecuación 3.#
R ! = sQ −cQ # dl
Ingresos despus de impuestos Ecuación 3.' 1W caso? R−( R− dI ) t = R− Rt + dIt Ecuación 3.(
2W caso? R ! ( l −t )=( R −dl )( 1−t )= R− Rt + dIt −d 1 Lbviamente en el segundo caso7 los ingresos despus de impuestos son iguales al trmino Xbeneficio netoY del primer caso7 si eFd. Es decir si las tasas d de amorti%ación & el de recuperación de capital de ambos casos son las mismas <3=.
13
$igura '( Diagrama sencillo de flujo monetario en una planta química.
'(=($lujo de "ondo- para la operación indu-trial a figura representa el concepto de flu$o de fondos para una operación industrial general basada en un sistema de apo&o sirve como una fuente de capital o un sumidero de los ingresos de capital. a entrada a un capital sumergible puede ser en forma de prstamos7 problemas de stoc97 enlaces liberados & otras fuentes de financiamiento inclu&endo el flu$o de fondos neto 4ue regresa al capital de cada pro&ecto. a salida de la fuente de capital es en forma de inversiones totales de capital para cada una de las operaciones industriales de las compa65as7 accionistas de dividendos7 pago de deudos as5 como otras inversiones <"=. El concepto de crecimiento en forma de árbol7 como lo muestra la figura "7 muestra una salida de l5nea e!terna para iniciar la operación industrial particular designada como la inversión total de capital. Esta inversión total de capital inclu&e todos los fondos necesarios para poner en marc0a el pro&ecto. Esto engloba la producción regular de capital fi$o de inversión & la inversión en capital de traba$o $unto con la inversión re4uerida para todos los au!iliares necesarios e instalaciones no manufactureras. El flu$o de fondos para la inversión de capital puede ser usualmente considerado como en una suma global o en un instante tal como la compra de terreno con pago a tanto al%ado o el suministro de capital como una suma global al inicio de la operación te la planta completa. El capital fi$o 14
para e4uipo idealmente puede ser considerado como en un instante para cada pie%a del e4uipo aun4ue los pagos pueden ser repartidos en todo el periodo de construcción considerando la inversión de capital fi$o para una planta completa. ebido a 4ue los ingresos de ventas & costos de operación pueden presentar en un periodo irregular de tiempo7 un constante depósito de capital de traba$o debe ser mantenido a la mano continuamente para modificarlo tanto como sea necesario. El rectángulo de la figura 3 representa la operación general para un pro&ecto completo con inversión en capital de traba$o movindose adentro & afuera como sea necesario pero manteniendo constante tanto los fondos como el capital de traba$o. El dinero entra a la ca$a de operación como dólares totales de ingresos 8 si : de todas las ventas mientras 4ue los costos actuales de operación7 como lo son materia prima son mostrados como flu$o de salida de costos 8 c &: . Estos flu$os de fondos por ingresos & gastos operativos pueden ser considerados como continuos & representan tasas de flu$o en un punto dado en el tiempo usando el mismo tiempo base7 como dólares por d5a o dólares por a6o. or4ue los cargos de depreciación permiten la eventual sustitución del e4uipo7 son en efecto costos 4ue se devuelven al capital de la empresa7 estos cargos no son incluidos en los costos de operación como se muestra en la figura 3. a diferencia entre el ingreso 8 si : & los costos de operación 8c & : representan grandes beneficios antes de una depreciación o cargo por impuesto sobre la renta 8 si ' c & ( & es representado por la l5nea vertical saliendo del cuadro de operación <"=. a depreciación7 debe ser reconocida como un costo antes 4ue un impuesto sobre la renta & antes de 4ue beneficios netos sean reportados a los accionistas. or consiguiente7 la eliminación de la depreciación en el diagrama de flu$o de fondos como un cargo en contra del beneficio es logrado en la parte superior del diagrama de la figura 3 con el cargo de depreciación 8 d : entrando a la corriente del flu$o de fondos para regresar al disipador de capital. El nuevo beneficio resultante de si ) c & ) d está su$eto a impuesto & el impuesto sobre la renta es mostrado como una corriente de flu$o de fondos deducido en la parte superior del diagrama. El recordatorio7 o beneficio neto sobre los impuestos7 es a0ora un claro beneficio 4ue puede ser devuelto al disipador de capital7 $unto con el gasto de amorti%ación7 para ser usado para una nueva inversión7 dividendos o pagos de inversiones presentes como lo indican las corrientes de la fuente de capital en la figura ".
15
Beneficio neto despues de Impuestos F 8@$ACo$A d$:81A: Impuestos a la renta F 8@$ACo$A d$: 8 es generalmente 3#; de beneficio bruto:
Beneficio brutoF @$ACo$Ad$ d$F cambio de despreciación Beneficio brutoF @$ACo$ 8antes del cambio de despreciación: )lu$o de efectivo neto Lperaciones para de pro&ecto inclu&endo pro&ectos cambio de despreciación F Costos de operacionesF Co$ completo G$ F 8@$ACo$A d$:81A:Sd$ 8no inclu&e despreciación: F8@$:ACo$:81A:Sd$
de ventas F s$ 8Ingresos totales:
H Inversion en capital de traba$o para pro&ectos
G! Inversion de capital fi$o no manufacturera para pro&ectos
Inversión total de capital FT F HSG!SM
M Inversion de capital fi$o manufacturera para pro&ectos
Eembolso de capital prestado
Ltras inversiones
Inversión total de capital ividendos de accionistas )uente & sumidero de capital 2restamos
tra entrada de capital
Gcciones preferentes Bonos
Gcciones ordinarias
$igura 2( Diagrama mostrando el flujo de efectivo para operaciones industriales.
2( M0todo- de e.aluación de la- oportunidade- de in.er-ión >n buen mtodo de evaluación de inversiones debe poseer las siguientes caracter5sticas? 1. ebe incluir toda la información 4ue es relevante para la toma de decisiones & nada de la 4ue es irrelevante. 2. ebe poder aplicarse a todo tipo de propuestas. 3. El resultado de la evaluación debe consistir en un valor Qnico un porcenta$e7 o un nQmero de a6os7 o una cantidad de dinero. ". El resultado debe ser relativamente fácil de calcular. #. El mtodo de evaluación debe presentar la valoración del pro&ecto de una manera sencilla & sin necesidad de una e!plicación complicada. 16
Es dif5cil reali%ar este ideal & entre los especialistas & directores de empresa e!isten algunas diferencias de opinión en cuanto a cuál es el me$or mtodo. En la práctica se utili%an diversos mtodos & dado 4ue la ma&or5a de los 5ndices resultado son fáciles de Calcular7 no se utili%a un Qnico mtodo e!clu&endo a los demás. abitualmente se calculan & anali%an todos. Cuando se evalQa un nuevo pro&ecto los directores 4uieren 4ue se responda a una serie de preguntas de diversa importancia. Vecesitan respuestas sencillas a las siguientes preguntas? 1. ZCuál será la cantidad total de capital invertido & cuándo se empe%ará a producir[ En otras palabras7 Zcuántos & en 4u tiempo la compa65a tendrá 4ue reali%ar los desembolsos antes de 4ue empiece a recuperar la inversión[ 2. ZCuánto tiempo transcurrirá entre el inicio del pro&ecto & el momento en 4ue la planta estará a plena producción[ En otras palabras Zcuánto tiempo el pro&ecto drenará fondos dc la compa65a antes de 4ue empiecen a 0aber ventas rentables[
2(,(La in.er-ión de capital El capital necesario I para un pro&ecto es una cifra 4ue se anali%a & comprueba con sumo cuidado antes de 4ue se apruebe el iniciarlo. Vinguna compa65a tiene fondos ilimitados & los pro&ectos 4ue re4uieren muc0o capital se consideran menos favorablemente 4ue a4uellos 4ue re4uieren poco. ocas compa65as invertirán en un pro&ecto en el 4ue el capital a invertir deba ser mu& elevado para 4ue la rentabilidad porcentual & el tiempo de recuperación estn por encima de los l5mites normalmente aceptados7 o cuando un posible fracaso del pro&ecto pueden 0acer peligrar la integridad financiera de la compa65a. El capital invertido I influ&e sobre? la tasa de rentabilidad de la inversión el nQmero de a6os 4ue deben transcurrir antes de 4ue se recupere el capital 8tiempo de recuperación del capital: & a travs de la legal7 d7 el costo de producción del. @obre todos estos conceptos7 una inversión de capital ba$a tiene una influencia favorable.
1'
os ingenieros de desarrollo de procesos7 se fi$an muc0o en los aspectos tcnicos del pro&ecto & tienden a descuidar la pe4ue6a contribución del capital invertido sobre el coste final7 acostumbrando a subvalorar variaciones importantes en I. Esto es un error7 por4ue los directores financieros son mu& sensibles respecto a la Cantidad de capital necesario & son los 4ue al fin deciden el s5 o el no al pro&ecto. El capital necesario es una cifra mu& delicada & deberá estudiarse con sumo cuidado todo lo 4ue a ella concierne antes de tomar ninguna decisión <3=.
2(/(El co-te de producción del producto En una evaluación la cifra más importante es el coste total de producción. >n producto 4u5mico fabricado con un alto costo7 tendrá solamente un mercado limitado7 aun4ue posea muc0as cualidades & a la ve% sufrirá la competencia de otros numerosos productos. >n producto 4ue tenga un Costo ba$o puede 4ue se venda en muc0as toneladas & será un poderoso competidor7 aun cuando sus propiedades no sean mu& buenas. /eneralmente los productos 4u5micos 4ue se venden en grandes cantidades. lo 0acen a menos de 2# centavosDlibra. os productos 4u5micos más caros7 corno los farmacuticos & plásticos especiales7 cubren mercados más pe4ue6os & venden precios por encima de #, centavosDlibra. Cuando un producto 4u5mico se fabrica en grandes cantidades la inversión de capital acostumbra a ser alta & el sistema de producción complicado7 aun cuando el costo de producción sea ba$o. Cuando la producción es pe4ue6a7 generalmente la inversión correspondiente lo es & el mtodo de fabricación es sencillo aun cuando el costo de producción pueda ser elevado <2=.
3( E-timación de co-to- de in.er-ión 5 operación Cuando el proceso está en desarrollo a escala laboratorio generalmente no está disponible su costo de inversión. Es necesario en estos casos tener alguna estimación ra%onable del potencial económico del proceso en desarrollo7 aun cuando esta estimación no sea completamente precisa. El nivel de precisión en las estimaciones de costos de inversión var5a dependiendo del nivel de desarrollo del pro&ecto. a tabla 2 muestra este aspecto? el nivel de precisión puede variar desde un ",; para una estimación preliminar 0asta un 3; para una estimación detallada.
1(
Ta!la / *recisión de estimación de inversiones. Tipo- de e-timación
a-e general
+rden de magnitud
pro!a!le 7 Información previa sobre costos ",
E-tudio
.#a
"actore-
De"initi.o
suficientes
para
la 12
preparación de un presupuesto de atos detallados7 pero diagramas '
8control
pro5ecto-: Detallado
similares de Conocimiento de un diagrama de 2# flu$o atos
e-timación E-tudio preliminar
Preci-ión
incompletos 8"irma iagramas
con-tructora:
&
especificaciones 3
completas
El proceso de estimación tiene dos pasos generales? a: a estimación del costo base de las unidades de e4uipo & b: El uso de factores de e!periencia para incluir los accesorios adicionales para la operación de estos e4uipos de proceso.
3(,(M0todo de Lang( Este mtodo clásico implica el sumar primero el costo base de los principales componentes del proceso7 I e=
∑ I Ecuación #.1 i
En seguida se multiplica7 I e por una serie de factores de e!periencia7 #.2 $ iEcuación I c I $ =( I e +
∑ ¿) $ ¿ I
onde If es la estimación de la inversión completa del proceso7 I e es el costo de los principales e4uipos. f i es un factor para la estimación del costo de tuber5as7
1)
instrumentación7 edificios & f i toma en cuenta los gastos indirectos tales como 0onorarios de ingeniero7 contratistas7 contingencias7 etc. Grreglando la ecuación anterior7 $ i
(1 + ∑ ¿ $ I ) I c I $ =¿Ecuación #.3 L bien7 I $ = $ % I e Ecuación #."
onde f es el factor de ang $ i
1
Ecuación #.#
+∑ ¿ $ I $ % =¿
El mtodo de ang implica 4ue para estimar la inversión total de un proceso a partir del costo de sus e4uipos principales7 se puede usar un factor global de e!periencia. T5picamente puede esperarse 4ue el factor de ang tenga valores entre 3 & "7 lo cual desprende del análisis de varios procesos e!istentes <2=.
3(/(M0todo de Gut>rie( ara el mane$o de información7 se divide la planta en módulos. Esta tcnica se usa para estimar el costo de una unidad instalada o plantas instaladas. os módulos de e4uipo consisten de una combinación de varios elementos de costo7 tales como? • • • • • • •
Costo de e4uipo 8)LB: -aterial directo -ano de obra directa de campo Costo directo de material & mano de obra Costos indirectos Costos del módulo desnudo Costo de módulo total
/ut0rie presenta en su traba$o varios caminos alternativos cu&o punto final es la estimación del costo de un módulo del proceso. 2*
Ta!la '( +actores de módulos %nidad ?orno- de proce-o Calentadore- de "uego directo Intercam!iadore- de calor En"riadore- de aire Recipiente- .erticaleRecipiente- >ori4ontaleom!aCompre-ore-
$actor del módulo 2.3, 2.3, 3.3+ 2.#" ".3" 3.2+ 3."* 3.21
a: Lbtener el costo base para una geometr5a base7 acero al carbón & 1+'*7 C b b: G$ustar el costo base por efecto de la geometr5a re4uerida para el e4uipo & el material de construcción. @e obtiene el costo C )LB7 4ue implica 4ue no se inclu&en costos de transporte & por la base de datos usados este costo se aplica al a6o 1+'*. c: ara obtener el costo del módulo? >sar el factor del módulo desnudo? C b ! factorF C md @umar diferencia entre la unidad deseada & la base? • •
Cmd S8C)LBA Cb:F Cmda •
G$ustar el costo 0acia el a6o deseado usando 5ndices de costos como los
•
del C0emical Engineering G6adir contingencias. /ut0rie recomienda usar factor del 1#; CmóduloF 1.1# Cmda
3('( M0todo de ?ill( Este mtodo de estimación puede ser aplicado rápidamente & es Qtil en determinar si un nuevo proceso es promisorio7 especialmente cuando 0a& rutas competitivas. El mtodo es particularmente Qtil para plantas petro4u5micas de ba$a presión & tiene una e!actitud de \#,;. ara plantas 4ue operen a presiones altas a moderadas7 el costo puede duplicar el estimado. ara producir la estimación solo dos cosas se necesitan? una tasa de producción en libras por a6o & un diagrama de flu$o 4ue muestre los compresores7 reactores & e4uipamientos de separación re4ueridos. Intercambiadores de calor & bombas de l54uidos no son considerados para la estimación. Tampoco es necesario calcular los balances de masa & energ5a ni el dise6o ó dimensionamiento de los e4uipos7 pero es importante 4ue el proceso 0a&a sido suficientemente estudiado7 4ue est completo con las principales pie%as de movimiento de gas7 reactores7 e4uipamientos de separación & 21
sus materiales de construcción re4ueridos. Ltro importante factor es la presión de dise6o de las principales pie%as de e4uipamiento si esta es ma&or 4ue 1,, psi. El mtodo prosigue de la siguiente forma basándose en el 5ndice de costos de industrias de procesos promedio del a6o 2,,, de -ars0all and @Pift de 11,37 una tasa de producción base de 1,.,,,.,,, lbDa6o para los productos principales7 material de construcción de acero al carbón & una presión de dise6o de menos de 1,, psi.
Etapa ,? Establecer la tasa de producción de los productos principales en libras por a6o. Calcular un factor de tasa de producción )7 usando la regla de los seis dcimos F PR=(
Velocidad de $lu&o de principales productosen Ib / a'o 10000000
0.6
)
Etapa /? >tili%ando un diagrama de flu$o del proceso calcule de la siguiente ecuación un Ecuación #.' costo del módulo C - para la compra7 env5o & ubicación de las principales pie%as de e4uipamiento7 inclu&endo compresores de gas & ventiladores7 reactores7 separadores tales como columnas de destilación7 absorbedores7 adsorbedores7 strippers7 unidades de membrana7 e!tractores7 precipitadores electrostáticos7 cristali%adores & evaporadores7 pero no intercambiadores de calor & bombas de l54uido. C M = F PR F M
(
Presion dedise'o psi si> 100 psi 100
)
0.25
(( 130000)
onde )- es un factor de material como sigue? Ta!la 2. +actor de material . Ecuación #.(
MATERIAL ACER+ AL CAR*N C+RE ACER+ IN+@IDALE ALEACI*N DE NÍ%EL RE)E&TIMIENT+ DE TITANI+ Etapa '? @ume los valores de C - multiplicando la suma por un factor ) I para considerar las tuber5as7 instrumentación7 controles automáticos & costos indirectos & actualice con el 5ndice -@ actual dando la inversión de módulo desnudo total C TBC T)M = F PI
MS indice 1103
∑ C
M
Ecuación #.* 22
onde el factor ) I depende de si la planta procesa sólidos7 fluidos ó una me%cla de los dos como sigue
Ta!la 3( Tipo de proceso Tipo de proce-o Manejo de -ólidoManejo de -ólido- 5 "luidoManejo de "luido-
$PI 1.*# 2 2.1#
Etapa 2? ara obtener la inversión permanente directa C I multiplicamos C TB- por los siguientes factores para tomar en cuenta la preparación del sitio & servicios. C *PI =( 1+ F 1 + F 2 ) C T)M
Ecuación #.+ onde los factores )1 ] )2 son?
Ta!la 6( *reparación del sitio " servicios Con-trucción E1terna Con-trucción mi1ta e1terna e interna Con-trucción interna Agregado- menore- a -er.icio- e1i-tenteAgregado- ma5ore- a -er.icio- e1i-tentePLANTA C+MPLETA ERIGIDA &+RE %N TERREN+ )IRGEN
$, ,.1# ,.", ,.*, )2 ,.1, ,.3, ,.*,
a construcción outdoor es mu& comQn e!cepto donde los inviernos son mu& severos &Do es cr5tico el mane$o de sólidos
Etapa 3? Lbtener la inversión permanente total & la inversión de capital total por las siguientes ecuaciones7 donde se utili%a un factor de contingencias de un ",; debido a la naturale%a apro!imada de la estimación de costos de capital & el costo de tierras7 ro&alties & puesta en funcionamiento de la planta se asume 4ue suman un 1,; adicional. El capital de traba$o se toma como un 1#; de la inversión permanente total C TPI =1.50∗C *PI C TCI = 1.15∗C TPI
23
EBEMPL+ >na planta para producir formalde0ido a partir de metanol re4uiere una inversión de 1.* millones. Ltros datos relevantes se dan a continuación. Capacidad de la planta?
2#7,,, TDa6o
Carga inicial de catali%ador
2.2 T ^ 2#D9g
Mida del catali%ador
1 a6o
Consumos por tonelada de formalde0ido? -etanol
1.1# T ^ 13#DT
Electricidad
2#' 9P0 ^ ,.,2#D9P0 (# m 3 ^ ,.,1,"Dm3
Ggua de enfriamiento Ggua de alimentación para 0ervidores
3 m3 ^ ,.2#Dm3
Mapor producido
1.#* T ^ '.**DT
@i el precio de venta del producto es de 22+ DT 8dólaresDtonelada mtrica:7 estime la tasa de retorno. @L>CI_V Calculemos primero el costo de operación. Costo de materia primas? T
- F 1.1#
∏¿
(
T
¿
( 135 T
) 2#,,,
T
∏¿ a'o
¿
(
F 3.** ! 1, ' a'o
Costo anual de consumo de energ5a?
T
( ∏ ¿(
T
EF T
(
∏ ¿ 0.25 m(
∏¿
0.0104
(
( 0.025 +, +,256
¿
)
)+ )+
3
m
3
3
m
75
3
¿ m
3
! 2#,,,
¿
T
∏¿ a'o
¿
¿ F ,.1+*!1,' 24
Crdito por el vapor producido? E crdito F 1.#*
( )
T a'o
25
( +.
+. 1,,, T F ,.,##!1,'
( a'o
@umando los costos de materia prima7 energ5a neta & catali%ador7 & tomando el costo de mano de obra & otros como un #; de la inversión7 se estima el costo de operación del proceso?
6 C F ( 3.88 + 0.198 −0.272+ 0.055 ) / 10 S ,.,#81.*!1,': F 3.+#1 ! 1, '
( a'o
as ventas 4ue se obtienen son
@ F 2#,,,
∏¿ T
T
a'o
∏¿
229
¿
¿
(
F #.(2#!1,
¿
'
( a'o
a utilidad bruta se obtiene restando el costo de operación a las ventas (
F @ K C F 1.((" ` 1, ' a'o ara el cálculo de la utilidad neta tomamos un factor de depreciación del 1,; 8e FdF,.1:7 & una tasa de impuestos del #,; 8t i F ,.#: 0aciendo uso de la Ecuación 2.# se obtiene F ,.(+" ! 1,
'
( a'o
)inalmente7 la tasa de retorno se evalQa como el cociente entre el beneficio neto & la inversión7 LI F
P I F ,.""1
L bien LI F "".1;
25
ILI+GRA$ÍA <1=-adrigal7 E. 81++1:. Estimación de los costos d inversión en plantas 4uimicas <2=/utirre%7 G. . 82,,3:. ise6o de procesos en Ingenieria uimica. Espa6a? evert. <3=appel7 .7 U ordan7 . /. 81+*1:. Econom5a de los procesos 4u5micos. evert. <"=eters7 -. @.7 Timmer0aus7 J. .7 U Hest7 . E. 82,,3:. lant eign a nd Economics for C0emical Engineers. Boston? -c. /raP ill. <#= @eider H..7 @eader .. U ePin .. Xroduct U rocess esign rinciplesY 2da Edición o0n Hile& Gnd @ons7 Inc. 2,,"..
26
